14. 尚硅谷_佟刚_Java基础_网络编程

内容提要•TCP/IP编程基础•URL&URLConnection网络编程概述•Java是Internet上的语言，它从语言级上提供了对网络应用程序的支持，程序员能够很容易开发常见的网络应用程序。•Java提供的网络类库，可以实现无痛的网络连接，联网的底层细节被隐藏在Java的本机安装系统里，由JVM进行控制。并且Java实现了一个跨平台的网络库，程序员面对的是一个统一的网络编程环境。网络基础•网络编程的目的就是指直接或间接地通过网络协议与其它计算机进行通讯。•网络编程中有两个主要的问题，–如何准确地定位网络上一台或多台主机–找到主机后如何可靠高效地进行数据传输。•要想让处于网络中的主机互相通信，只是知道通信双方地址还是不够的，还必须遵循一定的规则。有两套参考模型：–OSI参考模型：模型过于理想化，未能在因特网上进行广泛推广–TCP/IP参考模型(或TCP/IP协议)：事实上的国际标准。TCP/IP协议簇•TCP/IP以其两个主要协议：传输控制协议(TCP)和网络互联协议(IP)而得名，实际上是一组协议，包括多个具有不同功能且互为关联的协议。•TCP/IP协议模型从更实用的角度出发，形成了高效的四层体系结构，即网络接口层、IP层、传输层和应用层。下图表示了TCP/IP的分层结构和与OSI参考模型的对应关系。TCP和UDP•运输层协议中有两个非常重要的协议：•传输控制协议TCP(TransmissionControlProtocol)•用户数据报协议UDP(UserDatagramProtocol)。•传输控制协议TCP是面向连接的运输层协议。即应用进程(或程序)在使用TCP协议之前，必须先建立TCP连接，在传输完毕后，释放已经建立的连接。利用TCP协议进行通信的两个应用进程，一个是服务器进程。另一个是客户进程。•用户数据报协议UDP是面向无连接的运输层协议。即应用进程(或程序)在使用UDP协议之前，不必先建立连接。自然，发送数据结束时也没有连接需要释放。因此，减少了开销和发送数据之前的时延。InetAdress类•Internet上的主机有两种方式表示地址：–域名：–IP地址：202.108.35.210•InetAddress类对象含有一个Internet主机地址的域名和IP地址：。•域名容易记忆，当在连接网络时输入一个主机的域名后，域名服务器（DNS）负责将域名转化成IP地址，这样才能和主机建立连接。InetAdress类•获取Internet上主机的地址：使用InetAddress类的静态方法：–getByName(Strings)：将一个域名或IP地址传递给该方法的参数，获得一个InetAddress对象，该对象含有主机地址的域名和IP地址，该对象用如下格式表示它包含的信息：代码示例TCP程序设计•客户端－服务器模型是最常见的网络应用程序模型。当我们上网冲浪时，我们所使用的浏览器(例如IE)就是一个客户端软件，而提供网页的站点必需运行一个WEB服务器。•一般而言，主动发起通信的应用程序属于客户端。而服务器则是等待通信请求，当服务器收到客户端的请求，执行需要的运算然后向客户端返回结果。IP和端口号•IP地址标识Internet上的计算机，端口号标识正在计算机上运行的进程（程序）。•端口号与IP地址的组合得出一个网络套接字。•端口号被规定为一个16位的整数0~65535。其中，0~1023被预先定义的服务通信占用（如telnet占用端口23，http占用端口80等）。除非我们需要访问这些特定服务，否则，就应该使用1024~65535这些端口中的某一个进行通信，以免发生端口冲突。TCP程序设计•利用套接字(Socket)接口开发网络应用程序早已被广泛的采用，以至于成为事实上的标准。套接字能执行7种基本操作：–连接到远程主机–绑定到端口–接收从远程机器来的连接请求–监听到达的数据–发送数据–接收数据–关闭连接。TCP网络编程•两个Java应用程序可通过一个双向的网络通信连接实现数据交换，这个双向链路的一段称为一个Socket(套接字)。Socket通常用来实现Client/Server连接。•Java语言的基于套接字编程分为服务器编程和客户端编程，其通信模型如图所示：ServerServerSocket(intport)Socketaccept()OutputStreamSocker.getOutputStream()InputStreamSocker.gerInputSream()Socket.close()ClientSocket(InetAddressaddress,intport)OutputStreamSocket.getOutputStream()InputStreamSocket.getInputStream()Socker.close()基于TCP的Socket通信基于Socket的程序•客户端Socket的工作过程包含以下四个基本的步骤：创建Socket。根据指定的IP地址或端口号构造Socket类对象。如服务器端响应，则建立客户端到服务器的通信线路。打开连接到Socket的输入/出流。使用getInputStream（）方法获得输入流，使用getOutputStream（）方法获得输出流。按照一定的协议对Socket进行读/写操作。通过输入流读取服务器放入线路的信息（但不能读取自己放入线路的信息），通过输出流将信息写入线程。关闭Socket。断开客户端到服务器的连接，释放线路•服务器程序的工作过程包含以下四个基本的步骤：对于服务器和客户机而言，将上述第一步改为构造ServerSocket类对象，监听客户端的请求并进行响应。–调用ServerSocket(intport)创建一个服务器端套接字，并绑定到指定端口上。–调用accept()，监听连接请求，如果客户端请求连接，则接受连接，返回通信套接字。–调用Socket类的getOutputStream和getInputStream获取输出流和输入流，开始网络数据的发送和接收。–最后关闭通信套接字。基于Socket的程序ServerClient建立服务端倾听socket等待并接收连接请求接收请求后，创建连接socketInputStreamOutputStream关闭socket创建连接socket，向服务端发送请求InputStreamOutputStream关闭socket开始通信建立连接结束通信服务器建立ServerSocket对象•ServerSocket对象负责等待客户端请求建立套接字连接，类似邮局某个窗口中的业务员。也就是说，服务器必须事先建立一个等待客户请求建立套接字连接的ServerSocket对象。•所谓“接收”客户的套接字请求，就是accept()方法会返回一个Socket对象客户端创建Socke对象•客户端程序可以使用Socket类创建对象，创建的同时会自动向服务器方发起连接。Socket的构造方法是：–Socket(Stringhost,intport)throwsUnknownHostException,IOExceptio：向服务器(域名是host。端口号为port)发起TCP连接，若成功，则创建Socket对象，否则抛出异常。–Socket(InetAddressaddress,intport)throwsIOException：根据InetAddress对象所表示的IP地址以及端口号port发起连接。•客户端建立socketAtClient对象的过程就是向服务器发出套接字连接请求流连接•客户端和服务器端的套接字对象诞生以后，还必须进行输入、输出流的连接。•套接字调用close()可以关闭双方的套接字连接，只要一方关闭连接，就会导致对方发生IOException异常。练习•服务端向客户端传递一个文件，客户端读取文件，并保存到本地。Socket类的常用方法方法功能InetAddressgetLocalAddress()返回对方Socket中的IP的InetAddress对象intgetLocalPort()返回本地Socket中的端口号InetAddressgetInetAddress()返回对方Socket中IP地址intgetPort()返回对方Socket中的端口号voidclose()throwsIOException关闭Socket，释放资源InputStreamgetInputStream()throwsIOException获取与Socket相关联的字节输入流，用于从Socket中读数据。OutputStreamgetOutputStream()throwsIOException获取与Socket相关联的字节输出流，用于向Socket中写数据。ServerSocket类的常用方法方法功能Socketaccept()throwsIOException等待客户端的连接请求，返回与该客户端进行通信用的Socket对象voidsetSoTimeout(inttimeout)throwsSocketException设置accept()方法等待连接的时间为timeout毫秒。若时间已到，还没有客户端连接，则抛出InterruptedIOException异常，accept()方法不再阻塞，该倾听Socket可继续使用。若timeout值为0，则表示accept()永远等待。该方法必须在倾听Socket创建后，在accept()之前调用才有效。voidclose()throwsIOException关闭监听SocketInetAddressgetInetAddress()返回此服务器套接字的本地地址intgetLocalPort()返回此套接字在其上监听的端口号SocketAddressgetLocalSocketAddress()返回此套接字绑定的端点的地址关于UDP•类DatagramSocket和DatagramPacket实现了基于UDP协议网络程序。DatagramPacket对象封装了UDP数据报，在数据报中包含了客户端的IP地址和端口号以及服务器的IP地址和端口号。•UDP数据报通过数据报套接字DatagramSocket发送和接收，系统不保证UDP数据报一定能够安全送到目的地，也不能确定什么时候可以抵达。URL编程•URL(UniformResourceLocator)：统一资源定位符，它表示Internet上某一资源的地址。通过URL我们可以访问Internet上的各种网络资源，比如最常见的，ftp站点。浏览器通过解析给定的URL可以在网络上查找相应的文件或其他资源。•URL的基本结构由5部分组成：–传输协议://主机名:端口号/文件名–例如:编程•为了表示URL，java.net中实现了类URL。我们可以通过下面的构造方法来初始化一个URL对象：–publicURL(Stringspec)：通过一个表示URL地址的字符串可以构造一个URL对象。例如：URLurl=newURL();–publicURL(URLcontext,Stringspec)：通过基URL和相对URL构造一个URL对象。例如：URLdownloadUrl=newURL(url,“download.html)–publicURL(Stringprotocol,Stringhost,Stringfile);例如：newURL(http,“download.html);–publicURL(Stringprotocol,Stringhost,intport,St